本发明专利技术涉及激光光谱气体传感器技术领域，特别涉及一种光程可调的多点反射气体吸收池，气室为矩形体结构，其顶部设有气室盖板，气室盖板中心设有通气孔；气室的一侧设有激光器尾纤接口，另一侧的对角处设有光电探测器，在这两侧分别安装有一组多点反射光路模块，其中一个多点反射光路模块连接调节杆，并可以在调节杆的带动下垂直滑动。本发明专利技术的有益效果是：光程可调的多点反射气体吸收池采用了单一的二维多点反射光路，结构简单容易实现。通过反射光路的多次光束反射，在吸收池内增加了总的探测光程，有利于提高探测信噪比以及测量精度；由于多次反射光路减小了吸收池的体积，从而减少了测量的响应时间。少了测量的响应时间。少了测量的响应时间。
【技术实现步骤摘要】
一种光程可调的多点反射气体吸收池
[0001]本专利技术涉及激光光谱气体传感器
，特别涉及一种光程可调的多点反射气体吸收池。
技术介绍
[0002]近年来，利用红外激光光谱吸收原理来测量气体成分和浓度的技术日趋成熟。测量的精度不断提高，量程不断扩大，成本逐渐降低。可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)利用了半导体激光器波长可调谐的特点，通过调谐激光器的输出波长，使其能够完整地扫描气体的特征吸收峰，实现气体的定性识别与定量检测。为适应于现场测量的环境条件，往往需要将测量设备做到小而精，即在确保测量精度的前提下，尽量将测量设备的体积做到更小。我们知道，在测量系统中，体积最大的就是气体吸收池。所以，若减小气体吸收池的大小，则能够大大改善检测设备整机的体积。目前，常用的气体吸收池结构有透射式、反射式，以及多次反射式的怀特池以及赫里特池结构。透射式结构的气体吸收池在两端使用光纤准直器或光学透镜对射，由此得到的光程短，不利于微量、痕量气体的高灵敏度检测。而反射式气体吸收池，则是将反射镜安装在准直器焦距一半的位置，就能获得和透射式气室相同的光程。如今，普遍采用多次反射式的气室结构，其中典型的多次反射式气室有White池和Herriott池结构。因此，如何提升测量光程长度，减小气室体积是需要解决的关键技术难题。
[0003]White型气体吸收池需要三片反射镜，结构复杂，装调难度大，稳定性较差。而Herriott池虽然只需要两片反射镜，但若是需要更大的光程，就需要增加两片反射镜的距离以及加大反射镜面，这与我们的减小体积增大光程的初衷相违背。气体吸收池的光路结构固定，无法根据需要调节气室中的光路长度。
[0004]为此，本申请设计了一种光程可调的多点反射气体吸收池，以解决上述问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术为了弥补现有技术中的不足，提供了一种光程可调的多点反射气体吸收池。
[0006]一种光程可调的多点反射气体吸收池，所述气室为矩形体结构，其顶部设有气室盖板，气室盖板中心设有通气孔；所述气室的一侧设有激光器尾纤接口，另一侧的对角处设有光电探测器，在这两侧分别安装有一组多点反射光路模块，其中一个多点反射光路模块连接调节杆，并可以在调节杆的带动下垂直滑动。
[0007]进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述气室盖板的通气孔上设有烧结过滤网。
[0008]进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述气室和气室盖板的壳体材料为金属。
[0009]进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述多点反射光路模块由若干个反射镜呈45
°
首尾相接组成，激光光路从激光器尾纤接口中进入，在两组多点反射光路模块直接反射后被光电探测器接收。
[0010]进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述反射镜为平面反射镜或将镜面底板光学抛光、镀反射膜而形成的反射镜面或由45
°
反射棱镜的反射面组成的反射镜面。
[0011]进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述气室的内壁和气室盖板的内壁涂有黑色的用于减少反射光的涂层。
[0012]进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述激光器尾纤接口处由前端DFB激光器经过调谐之后通过激光器尾纤接口接入到气室中。
[0013]进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述光电探测器的位于气室中的一端前部设置有透镜。
[0014]进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述调节杆包括与其固定连接的内杆，内杆的一端固定连接一个多点反射光路模块，内杆通过滚珠滑动套接在套筒内部，套筒的外壁开有若干限位槽，内杆上通过铰链铰接有定位栓，定位栓的楔形端的背面通过弹簧活动连接内杆，定位栓的楔形端的正面卡设在限位槽中。
[0015]本专利技术的有益效果是：本专利技术的光程可调的多点反射气体吸收池采用了单一的二维多点反射光路，结构简单容易实现。通过反射光路的多次光束反射，在吸收池内增加了总的探测光程，有利于提高探测信噪比以及测量精度；由于多次反射光路减小了吸收池的体积，从而减少了测量的响应时间。通过调节杆调整反射镜与激光器之间距离，从而达到调节光程的作用，使气室的使用更加灵活，能够适应于各种浓度的气体检测场合。通过采用平行光光源和带有聚焦透镜的光电探测器的收发设计，利用精密机械加工的高精度和尺寸一致性，保证了镜面的入射角精度；整体专利技术设计不但减少了生产工艺的复杂性，并且也提高产品的成品率，便利于大规模生产。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的光程可调的多点反射气体吸收池的立体结构示意图；图2为本专利技术的气体吸收池的气室盖板的结构示意图；图3为本专利技术的调节杆的结构示意图；图4为图3的纵向剖视图；图5为图4的定位栓部分的结构放大图。
[0017]图中，1、激光器尾纤接口，2、气室，3、气室内壁，4、反射镜，5、光电探测器，6、调节杆，7、气室盖板，8、通气孔，9、光路示意线，10、烧结过滤网，11、内杆，12、套筒，13、滚珠，14、限位槽，15、定位栓，16、铰链，17、弹簧。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0019]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人
员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0021]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0022]此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0023]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电性连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0024]下面结合本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光程可调的多点反射气体吸收池，包括气室（2），其特征在于：所述气室（2）为矩形体结构，其顶部设有气室盖板（7），气室盖板（7）中心设有通气孔（8）；所述气室（2）的一侧设有激光器尾纤接口（1），另一侧的对角处设有光电探测器（5），在这两侧分别安装有一组多点反射光路模块，其中一个多点反射光路模块活动连接调节杆（6），并可以在调节杆（6）的带动下垂直滑动。2.根据权利要求1所述的光程可调的多点反射气体吸收池，其特征在于：所述气室盖板（7）的通气孔（8）上设有烧结过滤网（10）。3.根据权利要求1所述的光程可调的多点反射气体吸收池，其特征在于：所述气室（2）和气室盖板（7）的壳体材料为金属。4.根据权利要求1所述的光程可调的多点反射气体吸收池，其特征在于：所述多点反射光路模块由若干个反射镜（4）呈45
°
首尾相接组成，激光光路从激光器尾纤接口（1）中进入，在两组多点反射光路模块直接反射后被光电探测器（5）接收。5.根据权利要求4所述的光程可调的多点反射气体吸收池，其特征在于：所述反射镜（4）为平面反射镜或将镜面底板光学抛光、镀反射...
【专利技术属性】
技术研发人员：王兆伟，王寿林，魏玉宾，张婷婷，李艳芳，宫卫华，
申请(专利权)人：山东省科学院激光研究所，
类型：发明
国别省市：
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